[实用新型]一种抛光冷却装置和化学机械抛光设备

权利要求书

1.一种抛光冷却装置，其特征在于，用于在化学机械抛光时降低抛光垫和/或抛光液的温度，所述抛光冷却装置包括冷却辊、滑动连接机构、旋转接头、基座、流体管路和驱动机构；

所述冷却辊与滑动连接机构固定连接，所述滑动连接机构与旋转接头固定连接，所述旋转接头与基座固定连接，所述基座与所述驱动机构连接以带动所述冷却辊上下移动；

所述冷却辊包括圆柱状的具有内部中空结构的杆体，所述杆体的一端封闭以防止抛光液进入所述内部中空结构，所述杆体的另一端设有开口以使所述流体管路穿过所述开口并深入所述内部中空结构，所述杆体的设有开口的一端与所述滑动连接机构固定连接以使所述杆体可绕其沿长度方向的中轴自由滚动；

所述流体管路穿过所述滑动连接机构的中间通孔并与所述旋转接头连接以通过所述旋转接头与外部的流体供给源连接；

所述冷却辊由高导热率材料制成以通过流体管路内流通的低温流体使杆体保持低温，所述冷却辊设于抛光垫上方并可下移至与抛光垫表面接触或与抛光垫表面的抛光液接触，从而使低温的杆体与转动的抛光垫接触时在摩擦力的作用下地自由滚动进而对抛光垫或抛光液进行冷却。

2.如权利要求1所述的抛光冷却装置，其特征在于，所述滑动连接机构包括轴承、轴套和锁紧螺帽；轴承与基座固定连接，轴套环绕所述杆体并与所述杆体之间通过锁紧螺帽固定。

3.如权利要求1所述的抛光冷却装置，其特征在于，所述流体管路包括进液管路和出液管路，所述进液管路和出液管路在所述内部中空结构内靠近所述杆体封闭一端汇合。

4.如权利要求3所述的抛光冷却装置，其特征在于，所述进液管路为弯曲盘旋状以增加在所述内部中空结构内的长度从而提高降温效果。

5.如权利要求1所述的抛光冷却装置，其特征在于，所述旋转接头通过管路与流体供给源连接，所述管路上设有流量控制阀以调节所述低温流体的流量从而改变所述冷却辊的表面温度。

6.如权利要求5所述的抛光冷却装置，其特征在于，所述杆体的侧壁内设有应力传感器，用于检测所述杆体与抛光垫之间的压力以控制该压力不大于预设值从而减少所述杆体表面与抛光垫之间的摩擦。

7.如权利要求6所述的抛光冷却装置，其特征在于，还包括安装在所述抛光垫上的温度传感器，用于检测所述抛光垫的抛光温度。

8.如权利要求7所述的抛光冷却装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述驱动机构、所述温度传感器、所述流量控制阀和所述应力传感器连接。

9.如权利要求1所述的抛光冷却装置，其特征在于，所述高导热率材料为碳化硅、氮化硅或氮化铝。

10.一种化学机械抛光设备，其特征在于，包括：

抛光盘，其上粘接有抛光垫；

承载头，用于吸附晶圆并将晶圆按压在抛光垫上进行旋转；

修整器，用于对抛光垫表面进行修整；以及，

如权利要求1至9任一项所述的抛光冷却装置。